[发明专利]一种非均相催化水解三聚氰胺、三聚氰酸或三聚氰胺OAT废渣的方法

说明书

本发明涉及一种非均相催化水解三聚氰胺、三聚氰酸或三聚氰胺OAT废渣的方法，采用活性氧化铝或拟薄水铝石作催化剂，在密闭的压力容器中，自带压力下水解，温度为190℃～240℃，可将三聚氰胺、三聚氰酸或三聚氰胺OAT废渣分解为氨和二氧化碳，其中三聚氰胺OAT废渣的主要成分为三聚氰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸。与此同时，水解产生的氨和二氧化碳是生产尿素的原料气，可与尿素装置联产，故本方法提供了一种有效的资源回收利用的方法，适用于目前的生产三聚氰胺的工业企业。

技术领域

本发明涉及一种非均相催化水解三聚氰胺、三聚氰酸或三聚氰胺OAT废渣方法，属于固废处理和循环经济技术领域。

背景技术

三聚氰胺作为一种重要的化工中间体，广泛应用于合成塑料、水溶性涂料、粘黏剂、纤维和阻燃剂。2015年全球对三聚氰胺的需求量在200万吨左右，并且每年都在不断增长。在高压法生产三聚氰胺的工艺中，会产生三聚氰胺OAT废渣，产量相当巨大，这些废渣如果不能得到较为合理的处置，势必会对环境造成一定的影响，同时也会降低了化学资源的利用率。三聚氰胺OAT废渣的主要成分为三聚氰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸，它们都是含有三嗪环的含氮化合物，一般情况下非常稳定，难以被一般的物理或化学方法降解。目前工业上是采用高温高压水解法，不使用催化剂，在285℃、8.5MPa下直接将三聚氰胺OAT废渣分解为氨和二氧化碳，而氨和二氧化碳同时也是生产尿素的原料气。该方法实现了三聚氰胺的绿色循环生产，但该方法较高的水解温度和压力使得操作能耗较高，对设备要求苛刻，影响了工艺的应用和推广。因此采用催化水解的方法，降低反应温度，从而降低水解反应的操作成本和设备投资对于三聚氰胺OAT的利用具有重要的实用价值。

除前述的高温高压水解法之外，对三聚氰胺OAT废渣的利用也进行了其他方面的研究，但都未能工业化。一种方法是分离OAT中的各种组分加以利用，如通过调节pH值分离OAT中三聚氰胺[WO:0136397A1]，但工艺中消耗大量酸碱量，且只回收了其中的三聚氰胺；根据各组分升华点不同也可进行分离，但能耗较高[Saito S.Sublimatographicanalysis；Sublimatographic separation of melamine,ammerine,ammeride andcyanuric acid[J].Japan analyst,1978,27:321-325.]。另一种方法是利用三聚氰胺OAT废渣制备其他产品，如制备磺化氨基树脂，或制备三聚氰酸，但由于OAT成分复杂，制备得到的产品有效成分低，工艺复杂[Lahalih SM,Absihalabi M.Recovery of solids frommelamine waste effluents and their conversion to useful products[J].Ind EngChem Res.1989,28(4):500-504；EP:0124710,1984；US:4963674.1990；任保增,雒廷亮,李晨等.用三聚氰胺生产中排放的固体废物制备三聚氰酸环境[J].环境工程,2003,21(4):4-44]。

本发明中采用活性氧化铝或拟薄水铝石作为催化剂，可以在较低的温度条件下，将三聚氰胺、三聚氰酸或三聚氰胺OAT废渣水解为氨和二氧化碳，有效改善了传统高温高压水解法的缺点。

发明内容

本发明涉及一种非均相催化水解三聚氰胺、三聚氰酸或三聚氰胺OAT废渣的方法，与现有工业处理OAT废渣技术相比，本发明的有益效果是降低了传统工业水解工艺的反应温度，从而降低了能耗和对设备的过高要求，实现了高效、绿色环保的固体废弃物的回收和利用。具体的技术方案如下：

将含有三聚氰胺、三聚氰酸或三聚氰胺OAT废渣的溶液或悬浮液置于高压反应釜中，保持一定的液固比，在190～240℃下，使用活性氧化铝或拟薄水铝石作催化剂，系统自带压力下连续搅拌反应1～10h，即可将三聚氰胺、三聚氰酸或三聚氰胺OAT废渣水解为氨和二氧化碳。